题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
6
3
,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为
5
2
3

(1)求椭圆C的方程;
(2)已知动直线y=k(x+1)与椭圆C相交于A、B两点.
①若线段AB中点的横坐标为-
1
2
,求斜率k的值;
②已知点M(-
7
3
,0)
,求证:
MA
MB
为定值.
(1)因为
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
满足a2=b2+c2
c
a
=
6
3
,…(2分)
根据椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为
5
2
3
,可得
1
2
×b×2c=
5
2
3

从而可解得a2=5,b2=
5
3

所以椭圆方程为
x2
5
+
y2
5
3
=1
…(4分)
(2)证明:①将y=k(x+1)代入
x2
5
+
y2
5
3
=1
中,消元得(1+3k2)x2+6k2x+3k2-5=0…(6分)
△=36k4-4(3k2+1)(3k2-5)=48k2+20>0,x1+x2=-
6k2
3k2+1
…(7分)
因为AB中点的横坐标为-
1
2
,所以-
3k2
3k2+1
=-
1
2
,解得k=±
3
3
…(9分)
②由①知x1+x2=-
6k2
3k2+1
x1x2=
3k2-5
3k2+1

所以
MA
MB
=(x1+
7
3
y1)(x2+
7
3
y2)=(x1+
7
3
)(x2+
7
3
)+y1y2
…(11分)
=(x1+
7
3
)(x2+
7
3
)+k2(x1+1)(x2+1)
=(1+k2)x1x2+(
7
3
+k2)(x1+x2)+
49
9
+k2
…(12分)
=(1+k2)
3k2-5
3k2+1
+(
7
3
+k2)(-
6k2
3k2+1
)+
49
9
+k2
=
-3k4-16k2-5
3k2+1
+
49
9
+k2
=
4
9
…(14分)
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